Telefone celular como recurso didático no ensino de física

Currently, there are several factors that suggest the need for the school to review their teaching practices: 1) the speed with which information and communication technologies - ICT are spread throughout society and in particular the increasing use of mobile phone by groups in school age;2) the scope and power of integrating ICT convergence of these technological resources, that can be used as teaching resources; 3) the fact that nowadays students grow up in a technological world and make their thought patterns operating in accordance with this reality, etc... In contrast, there are educators unrelated to the appropriation of ICT, presenting, in many cases, resistance to them. There is a incongruity between how individuals use mobile phones, for example, inside and outside the school. There are also educators, schools, public educational departments claiming to be against mobile phones usage; bills and laws regulating their use in educational space, etc... For these controversial aspects we have investigated whether cell phone use as a teaching resource practices mediator in Physics teaching. For this purpose, we developed an applied research with qualitative and exploratory approach about the objectives, adopting participant and the technical procedures. A documental and bibliographical research was taken. First of all, data were collected by e-mail, through a multiple choice questionnaire applied to private school teachers in southern Brazil, to identify the researched reality and develop teaching practices likely to be applied in the studied corpus. Then, such practices were applied in workshops located in Curitiba and Ponta Grossa cities, in Paraná state. During the application, data was collected by the researcher's field notes. Then, we recorded chats about the workshops from an instant message software (msn messenger), and we took photographic records. Data analysis was performed by triangulation. The results showed the need to enhance continuing education courses for teachers and the production of national academic literature, such as articles, dissertations, theses and books that explore the theme of the cell phone and its functionality in educational spaces as an educational resource mediator in the practices of teaching Physics. They are available in the dissertation defended in 2012, and now are also systematized in this book, organized as a final product of research conducted by the Graduate Program in Science Education and Technology UTFPR, Campus Ponta Grossa-PR.

A história da ciência como subsídio para a construção do conhecimento do conceito da dupla hélice

Acompanha: Dupla-hélice: a construção de um conhecimento

Bioexploration of wild Alaskan berries: From field screening to functional food

Wild berries are fundamental components of traditional diet and medicine for Native American and Alaska Native tribes and contain a diverse array of phytochemicals, including anthocyanins and proanthocyanidins, with known efficacy against metabolic disorders. Bioexploration represents a new paradigm under which bioactive preparations are screened in coordination with indigenous communities, to prepare for subsequent in-depth chemical and biological analysis. The inclusive, participatory philosophical approach utilized in bioexploration has additional benefits that could be realized in seemingly disparate areas, such as education and economics. Five species of wild Alaskan berries (Vaccinium uliginosum, V. ovalifolium, Empetrum nigrum, Rubus chamaemorus, and R. spectabilis) were tested using “Screens-to-Nature” (STN), a community-participatory approach to screen for potential bioactivity, in partnership with tribal members from three geographically distinct Alaskan villages: Akutan, Seldovia, and Point Hope. Berries were subsequently evaluated via HPLC and LC-MS2, yielding significant species and location-based variation in anthocyanins (0.9-438.6 mg eq /100g fw) and proanthocyanins (73.7-625.2 mg eq /100g fw). A-type proanthocyanidin dimers through tetramers were identified in all species tested. Berries were analyzed for in vitro and in vivo activity related to diabetes and obesity. R. spectabilis samples increased preadipocyte-factor-1 levels by 82% over control, and proanthocyanidin-rich fractions from multiple species reduced lipid accumulation in 3T3-L1 adipocytes. Furthermore, extracts of V. uliginosum and E. nigrum (Point Hope) reduced serum glucose levels in C57bl/6j mice up to 45%. The same precepts of bioexploration, especially the inclusion of indigenous community perspectives and knowledge, have relevance in other areas of study, such as education and economics. Studies have established the apathetic, low-motivational environment characteristic of many introductory science laboratory classes is detrimental to student interest, learning, and continuation in scientific education. A primary means of arresting this decline and stimulating the students’ attention and excitement is via engagement in hands-on experimentation and research. Using field workshops, the STN system is investigated as to its potential as a novel participatory educational tool, using assays centered around bioexploration and bioactive plant compounds that hold the potential to offset human health conditions. This evaluation of the STN system provided ample evidence as to its ability to augment and improve science education. Furthermore, Strengths, Weaknesses, Opportunities, and Threats (SWOT) analysis was employed as a theoretical framework to review the potential benefits and hurdles associated with developing a wild Alaskan berry commodity. Synthesizing various sources of information – including logistics and harvest costs, sources of initial capital, opportunities in the current superfruit industry, and socioeconomic factors – the development of a berry commodity proves to be a complex amalgam of competing factors which would require a delicate balance before proceeding.

Modelo gerador de questões no reforço da aprendizagem das radiações e conteúdos de física moderna no ensino secundário

Os avanços e a disseminação do uso das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) descortinam novas perspetivas para a educação com suporte em ambientes digitais de aprendizagem usados via internet (Fiolhais & Trindade, 2003). A plataforma usada no Projeto Matemática Ensino (PmatE) da Universidade de Aveiro (UA) é uma das ferramentas informáticas que suporta esses ambientes através da avaliação baseada no Modelo Gerador de Questões (MGQ), possibilitando a obtenção da imagem do progresso feito pelos alunos (Vieira, Carvalho & Oliveira, 2004). Reconhecendo a importância didática desta ferramenta, já demonstrada noutras investigações (por exemplo, Carvalho, 2011; Pais de Aquino, 2013; Peixoto, 2009), o presente estudo tem como objetivo geral desenvolver material didático digital de Física, no contexto do programa moçambicano de Física da 12ª classe, para alunos e professores sobre radiações e conteúdos da Física Moderna. Pretendeu-se, ainda, propor estratégias de trabalho com recurso às TIC para a melhoria da qualidade das aprendizagens nesta disciplina. O estudo assentou nas três seguintes questões de investigação: (a) Como conceber instrumentos de avaliação das aprendizagens baseadas no modelo gerador de questões para o estudo das radiações e conteúdos da Física Moderna, no contexto do programa moçambicano de Física da 12ª classe? (b) Que potencialidades e constrangimentos apresentam esses instrumentos quando implementados com alunos e professores? (c) De que forma o conhecimento construído pode ser mobilizado para outros temas da Física e para o ensino das ciências em geral? O estudo seguiu uma metodologia de Estudos de Desenvolvimento, de natureza mista, que compreendeu as fases da Análise, Design, Desenvolvimento e Avaliação, seguindo como paradigma um estudo de cariz exploratório, com uma vertente de estudo de caso. Assim, na Análise, foi discutido o contexto da educação em Moçambique e a problemática da abordagem das radiações e conteúdos de Física Moderna no ensino secundário no quadro desafiante que se coloca atualmente à educação científica. No Design foram avaliadas as abordagens dasTIC no ensino e aprendizagem da Física e das ciências em geral e construída a árvore de objetivos nos conteúdos referidos na fase anterior. Na fase do Desenvolvimento foram construídos os instrumentos de recolha de dados, elaborados os protótipos de MGQ e sua posterior programação, validação e testagem em formato impresso no estudo exploratório. Na Avaliação, foi conduzido o estudo principal com a aplicação dos modelos no formato digital e feita sua avaliação, o que incluiu a administração de inquéritos por questionário a alunos e professores. Os resultados indicam que na conceção de MGQ, a definição dos objetivos de aprendizagem em termos comportamentais é fundamental na formulação de questões e na análise dos resultados da avaliação com o objetivo de reajustar as estratégias didáticas. Apontam também que a plataforma do PmatE que suporta os MGQ, embora possua constrangimentos devido a sua dependência da internet e limitações de ordem didática, contribui positivamente na aprendizagem e na identificação das dificuldades e principais erros dos alunos, por um lado. Por outro, estimula através da avaliação os processos de assimilação e acomodação do conhecimento. O estudo recomenda a necessidade de mudanças nas práticas de ensino e de aprendizagem para que seja possível a utilização de conteúdos digitais como complemento à abordagem didática de conteúdos.

Recursos digitais promotores de pensamento crítico em ciências no 1º ciclo

A sociedade em que vivemos hoje encontra-se submersa pela tecnologia em todas as áreas e saberes, exigindo-se aos cidadãos a capacidade de pensar e agir racionalmente perante os desafios e problemas que vão surgindo ao longo da vida. As tecnologias da informação e comunicação (TIC) são uma presença evidente no quotidiano e diversas investigações e estudos têm vindo a enfatizar o seu potencial no processo de ensino-aprendizagem. Ademais, face aos desafios científicos e tecnológicos da nossa sociedade, é fundamental formar-se cidadãos capazes de pensar criticamente e racionalmente, de tomarem decisões focadas no que se deve fazer ou acreditar. Assim, reconhecendo a importância de se promover o pensamento crítico (PC) recorrendo-se às TIC, desenvolveu-se a presente investigação com o intuito de promover o PC dos alunos, através da exploração de diversos recursos digitais já disponíveis gratuitamente na internet. Decorrente da finalidade apresentada formularam-se as seguintes questões de estudo: (i) Quais os contributos dos recursos digitais explicitamente promotores de pensamento crítico dos alunos do 3.º ano de escolaridade?; e (ii) Quais os contributos dos recursos digitais explicitamente promotores de pensamento crítico para a construção de conhecimentos científicos, na área das Ciências, dos alunos do 3.º ano de escolaridade?. A presente investigação desenvolveu-se de acordo com um paradigma sócio-crítico, segundo uma perspetiva metodológica predominantemente qualitativa e com base num plano de Investigação-Ação. A implementação das três atividades construídas, incluindo a exploração dos recursos digitais, decorreu numa turma de 26 alunos inseridos num colégio do distrito de Aveiro, no qual se realizou a Prática Pedagógica Supervisionada da professora investigadora. Para a recolha dos dados utilizaram-se diversos instrumentos, nomeadamente testes de levantamento inicial e final das capacidades de PC, listas de verificação, diário do investigador, fichas de trabalho resolvidas pelos alunos (tendo por base a Taxonomia de Ennis) e questionários de autoavaliação do desempenho dos mesmos. Na análise de dados, privilegiou-se a análise de conteúdo recorrendo-se ao software WebQDA. Com base nos instrumentos de recolha de dados referidos verificou-se que os alunos manifestaram uma maior facilidade a responder a questões que promoviam o uso de capacidades de PC referentes à Clarificação Elementar e à Indução e uma dificuldade acentuada na dimensão das Estratégias e Táticas. No que diz respeito à construção de conhecimentos científicos, os alunos demonstraram, principalmente, dificuldades em reconhecer que o movimento é impulsionado pelas rodas dentadas e a constatar que o tamanho do fio influencia a velocidade do pêndulo. Pode-se concluir que os recursos digitais, de um modo geral, contribuíram para mobilizar o potencial de capacidades de PC e para a construção de conhecimentos científicos. O contributo deste estudo, embora modesto, prende-se com o potencial das TIC na Educação em Ciências dos 1º CEB, na promoção do pensamento crítico e de conhecimentos.

The challenges of integrating the discussion of controversial issues in initial teacher training

In the framework of the Bologna process, and with regard to pre-service teacher education, it is necessary to model student-centred learning experiences in order to promote the required competences for future professional practice and critical participation in society. Despite the potential of discussion in promoting several competences, this methodology does not always integrate the teaching practices. This case study sought to: a) understand the experiences and views of future teachers from a School of Education on the use of discussion in their past education; and b) investigate the impact of an educational experience centred on discussion. Data were collected through narratives, questionnaires, interviews and participant observation. The learning situations experienced through this study contributed to the development of citizens more aware of their role in society and allowed the promotion of skills indispensable for an Elementary Education teacher.

A Figured Worlds Perspective on Middle School Learners' Climate Literacy Development

The purpose of this study was to investigate the nature of the relationship between middle school science learners’ conditions and their developing understandings of climate change. I applied the anthropological theoretical perspective of figured worlds (Holland, Lachicotte, Skinner, & Cain, 1998) to examine learners’ views of themselves and their capacities to act in relation to climate change. My overarching research question was: How are middle school science learners’ figured worlds of climate change related to the conditions in which they are embedded? I used a descriptive single-case study design to examine the climate change ideas of eight purposefully selected 6th grade science learners. Data sources included: classroom observations, curriculum documents, interviews, focus groups, and written assessments and artifacts, including learners’ self- generated drawings. I identified six analytic lenses with which to explore the data. Insights from the application of these analytic lenses provided information about the elements of participants’ climate change stories, which I reported through the use of a storytelling heuristic. I then synthesized elements of participants’ collective climate change story, which provided an “entrance” (Kitchell, Hannan, & Kempton, 2000, p. 96) into their figured world of climate change. Aspects of learners’ conditions—such as their worlds of school, technology and media use, and family—appeared to shape their figured world of climate change. Within their figured world of climate change, learners saw themselves—individually and as members of groups—as inhabiting a variety of climate change identities, some of which were in conflict with each other. I posited that learners’ enactment of these identities – or the ways in which they expressed their climate change agency – had the potential to reshape or reinforce their conditions. Thus, learners’ figured worlds of climate change might be considered “spaces of authoring” (Holland et al., 1998, p. 45) with potential for inciting social and environmental change. The nature of such change would hinge on the extent to which these nascent climate change identities become salient for these early adolescent learners through their continued climate change learning experiences. Implications for policy, curriculum and instruction, and science education research related to climate change education are presented.

Articulação Ciência-Sociedade através do património artístico local : atividades e recursos didáticos centrados no Museu Cargaleiro

A educação em ciências com orientação Ciência-Tecnologia-Sociedade (CTS) centra-se no reconhecimento da capacidade da ciência para o desenvolvimento de uma sociedade assente nos valores da democracia. Esta orientação implica mais do que ensino de conteúdos estritamente disciplinares. O património artístico construído pode ser fonte inspiradora para o enriquecimento curricular proporcionando aprendizagens ativas e integradas. Foi nesta linha que definimos como objetivo desenvolver, implementar e validar atividades e recursos que articulam as aprendizagens na escola e no Museu Cargaleiro (Castelo Branco), na educação em ciências no 1º Ciclo do Ensino Básico (1º CEB). A investigação, com uma metodologia qualitativa, desenvolveu-se no âmbito do Estágio, numa turma de 4.ºano, inserindo-se na problemática da interação entre contextos de educação formal e não formal para a promoção da aprendizagem através da exploração de conexões das ciências com a arte. Para tal, planificámos uma visita de estudo ao Museu que contemplou a construção de recursos mediante o planeamento das três fases articuladas – antes, durante e após a visita. Da sequência didática, evidenciamos uma atividade de trabalho experimental que decorreu na fase após a visita, a fim de articular os conhecimentos adquiridos nas duas fases anteriores reforçando a compreensão dos fenómenos da luz e da cor, através da arte, envolvendo conhecimento da realidade próxima. Os resultados evidenciam que a aprendizagem dos alunos a nível de atitudes e capacidades e a nível cognitivo, avaliadas através de múltiplos registos, foi muito positiva.

The challenges of integrating the discussion of controversial issues in initial teacher training

In the framework of the Bologna process, and with regard to pre-service teacher education, it is necessary to model student-centred learning experiences in order to promote the required competences for future professional practice and critical participation in society. Despite the potential of discussion in promoting several competences, this methodology does not always integrate the teaching practices. This case study sought to: a) understand the experiences and views of future teachers from a School of Education on the use of discussion in their past education; and b) investigate the impact of an educational experience centred on discussion. Data were collected through narratives, questionnaires, interviews and participant observation. The learning situations experienced through this study contributed to the development of citizens more aware of their role in society and allowed the promotion of skills indispensable for an Elementary Education teacher.

Atividades de matemática e de ciências no horto de Amato Lusitano

Relatório de Estágio apresentado à Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Educação Pré- Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico.

Prática de ensino supervisionada em educação pré-escolar e ensino do 1º ciclo do ensino básico: conceções alternativas em ciência

O presente relatório tem como finalidade apresentar o trabalho realizado no âmbito das unidades curriculares da Prática de Ensino Supervisionada em Pré-Escolar e em 1.º Ciclo do Ensino Básico, inseridas no Mestrado em Educação Pré-Escolar e Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico na Universidade de Évora, com enfoque na temática: “Conceções Alternativas em Ciência”. A PES decorreu em dois contextos distintos, sendo primeiramente realizada numa sala de Educação Pré-Escolar na Escola Básica Galopim de Carvalho e por fim, numa turma de 2.º ano do 1.º Ciclo do Ensino Básico, na Escola Básica dos Canaviais. Ambas pertencem ao Agrupamento n.º 4 de Évora. A investigação realizada consistiu em identificar e valorizar as conceções alternativas das crianças/alunos; promover a construção de conhecimentos a partir das conceções alternativas; usar estratégias de mudança concetual que visassem criar um confronto entre as conceções alternativas e os conceitos científicos. Esta investigação permitiu a confirmação de que é importante, no ensino das ciências, serem promovidas atividades de mudança concetual, apesar de alguns investigadores afirmarem que estas conceções alternativas podem ser um obstáculo na aprendizagem de novos conhecimentos; ABSTRACT: This report aims to present the work done within the course units of “Supervised Teaching Practice in Pre-School and 1st Basic Education” in Masters in “Pre-School Education and Training of 1st Basic Education” at the University of Évora, focusing on the theme “Alternative conceptions in Science”. The PES held in two different contexts: first performed in a pre-school education classroom at “Escola Básica Galopim de Carvalho” and second in a second year class of 1st Basic Education at “Escola Básica dos Canaviais”. Both schools belong to “Agrupamento n. º 4 of Évora”. The research was carried out to identify and value the alternative conceptions of children/students; promote the construction of knowledge from alternative conceptions; use conceptual change strategies which aimed to create a confrontation between alternative conceptions and scientific concepts. This investigation has confirmed that it is important in science education to promote conceptual change activities, as some researchers claim that these alternative conceptions can be an obstacle in learning/developing new skills.

Supervisão e colaboração no ensino das ciências : estudo de caso realizado numa escola do ensino básico em Díli

O sistema educativo de Timor-Leste tem assistido, desde o momento da independência do país, a uma reorganização e a um desenvolvimento no sentido de aperfeiçoar os níveis de formação e de qualificação dos cidadãos timorenses. A intencionalidade é a de permitir o progresso social, económico, tecnológico e cultural de que o país precisa. Neste quadro, a formação inicial e contínua de professores assume um papel fulcral para o cumprimento das metas estabelecidas, sendo este o contexto principal onde a minha atividade profissional se desenvolveu. Este estudo situou-se na supervisão e colaboração de práticas letivas com uma professora de ensino básico, do sexto ano, no ensino das ciências, tendo por base os pressupostos teóricos da educação em ciências. O estudo que foi desenvolvido numa Escola Básica Central, em Díli, Timor- Leste, tem por base os pressupostos inerentes à supervisão, designadamente: os encontros de pré observação, observação e pós-observação, sustentados pela colaboração da investigadora no processo de desenvolvimento profissional da professora participante Os principais objetivos do estudo centraram-se em identificar e compreender quais as conceções da professora participante no estudo relativamente ao ensino das ciências e, simultaneamente, a implementação de práticas de ensino relacionadas com a didática das ciências, assumindo como referencial que as conceções em ciências que os professores possuem têm implicações no modo como ensinam (Praia, Cachapuz & Pérez, 2002). Mais especificamente, pretendeu-se analisar e compreender a forma como a professora responsável pelo ensino da disciplina de estudo do meio no numa turma do 6º ano desenvolve as suas atividades letivas . A disciplina de estudo do meio contém conteúdos da área das ciências da natureza e das ciências sociais, no entanto, este estudo desenvolveu-se apenas no âmbito das ciências naturais, por se tratar da minha área específica de formação e aquela que escolhi para aprofundar os meus conhecimentos. A investigação desenvolvida assumiu o paradigma qualitativo/interpretativo e enquadrou-se num design de estudo de caso. Para Coutinho & Chaves (2002), um aluno, um professor, uma turma, uma escola, a prática de um professor ou uma política educativa são apenas alguns exemplos de variáveis educativas para as quais o estudo de caso é a metodologia que melhor se aplica. A recolha de informação para a investigação realizou-se no decorrer dos encontros de preparação das atividades letivas, da observação de aulas e do registo realizado, dos encontros pós-observação, das entrevistas e da análise documental de interesse sobre o tema.

Investigação e Inovação Responsáveis em contexto educativo: perceções de alunos e professores quanto às potencialidades e limitações das atividades propostas no âmbito do Projeto IRRESISTIBLE

O Projeto IRRESISTIBLE surge com o intuito de envolver professores, alunos e o público no processo de Investigação e Inovação Responsáveis. O projeto visa o desenvolvimento, em sala de aula, de módulos sobre temas científicos relevantes, desenhados segundo a abordagem Inquiry Based Science Education. Tendo como finalidade conhecer as perceções de alunos e professores quanto às potencialidades e limitações das atividades sobre tópicos científicos segundo uma perspetiva de Inovação e Investigação Responsáveis em contexto sala de aula, foram realizadas entrevistas semiestruturadas aos alunos e professores envolvidos na implementação dos módulos desenvolvidos pelo parceiro português, cujas transcrições se submeteram a análise de conteúdo. Recorreu-se ainda a um questionário do tipo Likert para medir as atitudes dos alunos acerca da investigação e inovação na sociedade atual.

Atividades de investigação mediadas pelas TICE : estudo das conceções, interações e discussões desenvolvidas por crianças e jovens dentro de um contexto de ensino de ciências ativo e colaborativo

A temática de discussão neste trabalho é o Ensino de Ciências através da Investigação (ENCI) [inquiry-based science education (IBSE)] que utilisa das Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) para o ensino de Ciências (TICEC). Deste modo, esta pesquisa tem o objetivo de identificar as conceções sobre a Natureza da Ciência e Tecnologia, além de compreender as interações, relações e discussões de crianças e jovens ao realizarem atividades de investigação através das TIC, dentro de um contexto de ensino de Ciências ativo e colaborativo. Organizamos esta investigação em três partes com diferentes estudos para alcançar este objetivo. A primeira parte apresenta estudos, a partir de uma revisão sistemática, de como se ensina e aprende Ciências utilizando as TICEC. Realizamos ainda uma revisão sobre o papel da argumentação no ensino de Ciências e elaboramos um instrumento para analizar a argumentação dos participantes numa atividade investigativa baseada em TICs. A segunda parte deste trabalho caracteriza a metodologia utilizada e os elementos da investigação: aspetos metodológicos (pesquisa qualitativa e estudo de caso), cenário (espaço não-formal de ensino de ciências ativo e colaborativo), sujeitos (crianças e jovens provenientes de um meio económico vulnerável), instrumentos de coleta de dados (questionário, filmagem de entrevistas, focus group e observações) e análise de dados (sistema de categorias). Também é apresentada a elaboração de uma atividade de investigação de ensino de Ciências (AIEC) mediada por recursos digitais, denominada de Módulo Temático Virtual (MTV). A terceira parte caracteriza-se pela apresentação dos resultados. No primeiro momento identificamos as conceções dos participantes sobre a Natureza da Ciência (Nature of Science – NOS), Natureza da Tecnologia (Nature of Technology - NOT) e o papel dos cientistas na sociedade. O último estudo vem caracterizar as interações, relações e discussões desenvolvidas pelos participantes quando realizam AIEC através das TICEC. Verificamos que dentro de um contexto ativo de ensino de Ciências e mediado pelas TIC, os participantes tendem a manifestar quatro aspetos ou domínios: social, técnico, afetivo e cognitivo. Os quatros domínios referidos caracterizam os processos que surgem durante o desenvolvimento de atividades científicas num cenário específico complementar à educação tradicional e são indicadores de como planear e analisar o ensino de Ciências quando se utiliza recurso digitais.

Água como tema CTS no ensino médio : uma proposição

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Instituto de Física, Instituto de Química, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências, Mestrado Profissional em Ensino de Ciências, 2016.